GH3230高溫合金材料、性能及相關介紹

固溶處理及時效處理

GH3230 合金是一種以 W、Mo 元素作為(wei) 固溶強化和以碳化物作為(wei) 第二相強化的鎳基高溫合金。該固溶強化鎳基合金源於(yu) Ni-Cr-Mo-W 合金體(ti) 係，合金中主要添加的合金元素為(wei) Cr、Mo、W、C、B 等，以此來增加合金的高溫力學性能和抗氧化能力。Cr 元素主要起固溶強化作用，也是碳化物形成元素。一方麵 Cr 能固溶於(yu) 基體(ti) 相中強化組織，另一方麵能與(yu) 碳結合形成 M23C6 型化合物，在一定程度上起到沉澱強化和晶界強化的作用。當含 Cr 量在 14% ～ 20% 時，Cr 含量增加對基體(ti) 強度的影響不大，但當含 Cr 量超過 20% 時， Cr 會(hui) 降低 γ″相的固溶溫度，因而也降低了合金的高溫強度。Co 有益於(yu) 鎳基合金在高溫範圍內(nei) 熱強性的提高，而且對抗高溫熱腐蝕性有益。Co 在 Ni-Cr 固溶體(ti) 中可以降低堆垛層錯能，起到良好的固溶強化作用。 合金中 Co 含量的提高對合金組織穩定性和蠕變性能有利，當 Co 含量低於(yu) 10% 時，高溫強度降低。W 是 γ 基體(ti) 中的主要強化元素。W 原子半徑比基體(ti) Ni 的大，固溶強化作用十分明顯。La 元素是高溫合金中一種有效的微量活性元素，通常在合金的晶界、相界麵和表麵等界麵具有明顯偏聚。La 元素能通過改進氧化膜的黏性和化學組成，從(cong) 而改善合金的高溫抗氧化和耐腐蝕性能。固溶處理是高溫合金最重要的熱處理方式之一，其主要目的有 3 個(ge) : 一是為(wei) 了溶解基體(ti) 內(nei) 碳化物、γ'相等以得到均勻的固溶體(ti) ; 二是為(wei) 了獲得適宜的晶粒度以保證高溫抗蠕變和持久性能; 三是為(wei) 了降低或消除合金元素偏析，使合金基體(ti) 中的化學成分均勻。固溶處理能降低合金的偏析使組織均勻，並且能細化 γ'相，促進細小 γ'相的析出。相關(guan) 研究表明，GH3230 合金固溶處理後，927 MPa / 62 ℃的持久壽命隨固溶溫度的升高逐漸增大，持久斷裂伸長率則變化不大。但是固溶處理溫度的選擇對合金晶粒尺寸影響較大，因為(wei) 奧氏體(ti) 合金存在一個(ge) 異常長大的溫度區間，即超過某臨(lin) 界溫度下進行固溶會(hui) 基體(ti) 晶粒發生異常長大。時效處理一般在固溶處理和中間處理之後，也可以在直接固溶處理之後。時效處理的目的是進一步在基體(ti) 中析出細小的 γ'相，形成彌散強化的效果，從(cong) 而提高合金的力學性能。